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  • 云计算和数据中心发展对机架式UPS的六大需求

    云计算和数据中心发展对机架式UPS的六大需求

    云计算和数据中心发展对机架式UPS提出了哪些要求?电力是数据中心生命的血液,完备的电力系统是数据中心得以正常运营的根基。近几年随着云计算和数据中心建设的高速发展,对机架式UPS系统提出了更高的要求。具体有哪些呢? 使用机架式UPS电源可以大大提高供电质量。UPS电源是净化了的电源,消除了高次谐波,提高了供电质量。在电源切换时供电不会中断,也不会产生强烈的电弧干扰。机房数据中心不会丢失信息和数据,保护了计算机设备,特别是硬盘,不致因停电而划伤。 云计算和数据中心对机架式UPS电源系统要求主要包括安全可靠、节能环保、可维护性、建设成本等几方面: 1、节能环保 节能环保是数据中心的首要指标。在能源紧缺、重视环保的今天,绿色、节能的机架式UPS电源系统备受关注。UPS在绿色、节能方面的表现主要体现在输入功率因数、输入电流谐波以及整机效率等方面。一般要求输入功率因数大于0.95、输入电流谐波小于5%、效率大于92%。 2、安全可靠 一般要求电源供电系统的可用度A≥99.999%。因此,必须合理进行配置,达到系统供电安全最优化。 3、可维护性 机架式UPS供电系统应维护方便,便于管理。这样不但可以节省系统的维护成本,更为重要的是可以尽量避免因人为维护或者管理不当而引发的系统故障。 4、建设成本 要求系统配置可扩容,这样既能有效节省系统建设初期的投资费用,又能使机架式UPS在整个数据中心的建设过程中始终保持在安全而又高效的工作状态下,提高了系统性价比。 5、容量更大、寿命更长、可靠性更高 现在已进入信息高度发展的时代,信息中心已成为人们日常生活中的重要部分。数据中心的规模也越来越大,而且对可靠性与寿命的要求也越来越高,只有这样才可以维护数据中心对网络的强大支撑。作为数据中心心脏的供电系统又是数据中心和网络的第一要素,机架式UPS工作状态直接影响着数据中心和网络的可靠性。 6、占地空间少 UPS系统占用宝贵的数据中心地面空间,所以确保您选择的配置不会要求在您的设施中增加更多的空间。 因此,建设合理的数据中心机架式UPS电源系统,不是一味追求某一项指标的最优化,而是应该根据实际的需要,在保证安全可靠性、节能环保、维护管理方便、降低建设成本这6个要点中找出一个平衡点,建设出既节能环保,又安全可靠、经济适用的系统。 从数据中心需求的角度上来说,最佳的机架式UPS应该具有弹性扩容、高可用、高效率、高密度、智能化等特点。所以各厂家和企业还必须不断改进和研发,争取生产出更优秀的产品。 最后,数据中心需要更多的应用程序计算能力,更快的处理能力,更好的电源效率。数据中心基础设施市场增长速度仍保持较高的增长速度,对机架式UPS产品的需求仍然较为旺盛,市场份额还有较大的提升空间。想要产品更广泛应用到数据中心和机房等领域,就不必须的不断改进和研发新技术。

    时间:2020-07-26 关键词: 云计算 数据中心 ups电源

  • 自动化控制系统为何要使用UPS电源

    自动化控制系统为何要使用UPS电源

    对于工业生产而言,其工业控制系统的电源供应质量对企业生产与通讯的高效、可靠运行起着至关重要的作用。为此,本文特从当下倍受青睐的UPS电源着手,通过对UPS电源结构、工作原理的系统认知,对UPS电源在工业控制系统中应用的重要地位及其作用予以思考,并对实际工业生产中工控系统的UPS电源选配原则予以相应的探究。 自动化控制系统中有机电技术服务,PLC程序(程式)设计,更改,伺服控制系统设计安装,变频控制系统设计安装,电机控制系统设计安装,液压气动控制系统设计安装,电加热控制系统设计安装,瓦斯加热控制系统设计安装,机电技术服务。 其中PLC程序、伺服控制系统、变频控制系统、电机控制系统、液压气动控制系统中都需要配置UPS电源,如果PLC系统中出线断电,整个生产都出现瘫痪。PLC是必须配置UPS电源。

    时间:2020-05-25 关键词: 工业控制 ups电源

  • EPS电源和UPS电源的区别,你知道吗?

    EPS电源和UPS电源的区别,你知道吗?

    什么是EPS电源和UPS电源的区别?作为工程师,大家对于EPS电源和UPS电源一定不陌生,今天我们来看看这两个电源到底有什么不同? 一、使用的场所和应用领域不同 EPS 电源主要用于消防行业用电设备,强调能够持续供电这一功能,确保电力保障和消防联动的需要,它能及时提供逃生照明和消防应急,常见于消防应急照明及消防电力设备等。 UPS 电源要求供电质量较高,强调逆变切换时间、输出电压、频率稳定性、输出波型的纯正性等要求,用来保护用户设备或业务免受经济损失,常用于强弱电机房,计算机,精密仪器仪表等。 二、设计指标不同 EPS 和 UPS 均能提供两路选择输出供电,但是两者在整流 / 充电器和逆变器的设计指标上是有差异的。 三、工作原理不同 UPS 不论市电是否正常,它都一直由逆变器供电,即按照“市电输入—整流(充电)—逆变—输出”的路程进行,只有在逆变器故障或过载时才改由旁路供电。 EPS 当有市电时,市电通过 KM1 输出,同时充电器对电池充电。当控制系统检测到市电停电或者市电过低时,KM2 闭合,逆变器工作,使切换开关切换至应急输出状态,向负载提供电能。 四、内部冗余程度不同 EPS 电源逆变器冗余量大,进线柜和出线柜都在 EPS 内部,电机负荷有变频启动。机壳和导线有阻燃措施,有多路互投功,可与消防联动。EPS 电源负载一般是感性和阻性的,能够带电机、照明、风机、水泵等设备,为应急消防产品,是集中应急供电的专用应急消防照明电源。 UPS 电源的逆变器冗余相对来说较小,与消防无关,无须阻燃,无互投功能。UPS 电源负载属于容性负载,主带设备一般是计算机,主要用于大型机房,确保不间断供电和稳压的。电力作业人员了解和弄清了 UPS 电源和 EPS 电源,才能更好的工作。以上就是EPS电源和UPS电源的区别,希望能给大家帮助。

    时间:2020-05-15 关键词: 逆变器 eps电源 ups电源

  • 选用便携式UPS电源的原因盘点

    选用便携式UPS电源的原因盘点

      便携式UPS电源是一种安全、便携、安稳以及环保的小型储能系统。能够供应便携持续的绿色动力解决方案。      1、便携式UPS不间断电源运用在严密仪器负载、供电质地较高的环境下。能够保证逆变切换、输出电压、频率安稳性以及输出波形的纯正等。   2、便携式UPS储能电源可运用在无电的山区、牧区、户外以及车内、船上,均可进行直流、换取电源操作。   3、泛地缘移动UPS电源是一款便携式高容量的UPS电源,采用高性能锂电芯,最先进的锂电池工艺制造,输出能量强劲,提供交流输出、直流输出两种模式,以方便不同移动产品的需要,方便携带。   4、便携式UPS电源保护的是预备机、任事器等重要的负载。若是发生故障时,就将会经济损失。   5、便携式UPS电源是对逆变切换要求极高的不间断供电,具备稳压稳频、净化市电的特性,还可进行整流/逆变的双变换进行供电。   便携式UPS电源集重量轻、容量高、功率大等多种功能于一身,轻巧便携,运用在户外长时间供电较佳。

    时间:2020-05-11 关键词: 便携式 ups电源

  • 储能方面,便携式UPS电源的选购细节

    储能方面,便携式UPS电源的选购细节

    什么是UPS电源?它有什么作用?在储能方面,便携式UPS电源是不二之选。供应便携持续的绿色动力解决方案。我们一起了解下选购便携式UPS电源应该注意哪些细节? 1、便携式UPS不间断电源运用在严密仪器负载、供电质地较高的环境下。能够保证逆变切换、输出电压、频率安稳性以及输出波形的纯正等。 2、便携式UPS储能电源可运用在无电的山区、牧区、户外以及车内、船上,均可进行直流、换取电源操作。 3、泛地缘移动UPS电源是一款便携式高容量的UPS电源,采用高性能锂电芯,最先进的锂电池工艺制造,输出能量强劲,提供交流输出、直流输出两种模式,以方便不同移动产品的需要,方便携带。 4、便携式UPS电源保护的是预备机、任事器等重要的负载。若是发生故障时,就将会经济损失。5、便携式UPS电源是对逆变切换要求极高的不间断供电,具备稳压稳频、净化市电的特性,还可进行整流/逆变的双变换进行供电。 便携式UPS电源集重量轻、容量高、功率大等多种功能于一身,轻巧便携,运用在户外长时间供电较佳。以上就是便携式UPS电源的选购注意事项,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-25 关键词: 储能 ups电源 便携式ups

  • 了解pic单片机UPS电源吗?pic单片机有哪些优势和应用?

    了解pic单片机UPS电源吗?pic单片机有哪些优势和应用?

    对于pic单片机,很多朋友存在浓厚兴趣,为增进大家对pic单片机的了解,本文将从3方面介绍pic单片机:1.pic单片机UPS电源,2.pic单片机优势介绍,3.pic单片机应用。如果你是pic单片机的学习者,不妨一起来了解下吧。 一、PIC单片机UPS电源 PIC单片机(微控制器)常用于生产现场作控制电路。生产现场,若突然断电,有时会使PIC单片机运行数据消失,为此这里给出一种简单实用的PIC单片机UPS电源,如图所示。 UPS电源又称不间断电源,或后备电源,即电网供电突然停止时,UPS电源会自动给设备需要的部件供电。 图示电路的特点:电网有电时,该电路给PIC单片机提供+5V电源;停电时,由电池(+9V)自动给电路供电,PIC单片机仍有+5V电源;停电时,电路自动进行切换(不用继电器),完成后备供电。 电路工作原理 有交流电时,电源220V经变压器B降压、D1~D4整流、C1滤波。整流后的电压经二极管D5后分成两路,一路通过TR1到IC1,完成稳压输出+5V电压,供PIC单片机所需的电源。另一路通过R1对镍镉电池9V进行充电,充电电流选择约40mA。如果停电,电解电容器C1放电为0V,这时,电池通过D6、TR1到IC1向电路供电,使输出端仍有+5V电压,完成后备电源的功能。 二极管D5起隔离作用,使停电时,阻止电池电流流向整流桥。稳压管D7(5.6V)的作用,是防止电池E(+9V)过放电,即当电池放电下降到约6V时,因D7作用,TR1截止,电池放电停止。所以该电路的设计是完全符合电路各方面要求的。 二、PIC系列单片机有什么优势 1) PIC最大的特点是不搞单纯的功能堆积,而是从实际出发,重视产品的性能与价格比,靠发展多种型号来满足不同层次的应用要求。 该型号有512字节ROM、25字节RAM、一个8位定时器、一根输入线、5根I/O线,市面售价在3-6元人人民币。这样一款单片机在象摩托车点 火器这样的应用无疑是非常适合。PIC的高档型号,如PIC16C74(尚不是最高档型号)有40个引脚,其内部资源为ROM共4K、192字节RAM、 8路A/D、3个8位定时器、2个CCP模块、三个串行口、1个并行口、11个中断源、33个I/O脚。这样一个型号可以和其它品牌的高档型号媲美。 2) 精简指令使其执行效率大为提高。PIC系列8位CMOS单片机具有独特的RISC结构,数据总线和指令总线分离的哈佛总线(Harvard)结构,使指令具有单字长的特性,且允许指令码的位数可多于8位的数据位数,这与传统的采用CISC结构的8位单片机相比,可以达到2:1的代码压缩,速度提高4倍。 3) 产品上市零等待(Zero time to market)。采用PIC的低价OTP型芯片,可使单片机在其应用程序开发完成后立刻使该产品上市。 4) PIC有优越开发环境。OTP单片机开发系统的实时性是一个重要的指标,象普通51单片机的开发系统大都 采用高档型号仿真低档型号,其实时性不尽理想。PIC在推出一款新型号的同时推出相应的仿真芯片,所有的开发系统由专用的仿真芯片支持,实时性非常好。就 我个人的经验看,还没有出现过仿真结果与实际运行结果不同的情况。 5) 其引脚具有防瞬态能力,通过限流电阻可以接至220V交流电源,可直接与继电器控制电路相连,无须光电耦合器隔离,给应用带来极大方便。 6) 彻底的保密性。PIC以保密熔丝来保护代码,用户在烧入代码后熔断熔丝,别人再也无法读出,除非恢复熔丝。目前,PIC采用熔丝深埋工艺,恢复熔丝的可能性极小。 7) 自带看门狗定时器,可以用来提高程序运行的可靠性。 8) 睡眠和低功耗模式。虽然PIC在这方面已不能与新型的TI-MSP430相比,但在大多数应用场合还是能满足需要的。 三、PIC单片机与MCS-51系列单片机的区别 应该说有三个主要特点: (1)总线结构:MCS-51单片机的总线结构是冯-诺依曼型,计算机在同一个存储空间取指令和数据,两者不能 同时进行;而PIC单片机的总线结构是哈佛结构,指令和数据空间是完全分开的,一个用于指令,一个用于数据,由于可以对程序和数据同时进行访问,所以提高 了数据吞吐率。正因为在PIC单片机中采用了哈佛双总线结构,所以与常见的微控制器不同的一点是:程序和数据总线可以采用不同的宽度。数据总线都是8位 的,但指令总线位数分别位12、14、16位。 (2)流水线结构:MCS-51单片机的取指和执行采用单指令流水线结构,即取一条指令,执行完后再取下一条指令;而PIC的取指和执行采用双指令流水线结构,当一条指令被执行时,允许下一条指令同时被取出,这样就实现了单周期指令。 (3)寄存器组:PIC单片机的所有寄存器,包括I/O口,定时器和程序计数器等都采用RAM结构形式,而且都只需要一个指令周期就可以完成访问和操作;而MCS-51单片机需要两个或两个以上的周期才能改变寄存器的内容。 以上便是此次小编带来的“pic单片机”相关内容,通过本文,希望大家对pic单片机UPS电源和pic单片机的优势和应用具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-04-03 关键词: pic单片机 ups电源 指数

  • UPS电源使用过程中蓄电池的维护

      在使用不间断电源系统的过程中,人们往往片面地认为蓄电池是免维护的而不加重视。然而有资料显示,因蓄电池故障而引起UPS主机故障或工作不正常的比例大约为1/3。由此可见,加强对UPS电池的正确使用与维护,对延长蓄电池的使用寿命,降低UPS系统故障率,有着越来越重要的意义。除了选配正规品牌蓄电池以外,应从以下几个方面入手正确地使用与维护蓄电池:  一、保持适宜的环境温度。  影响蓄电池寿命的重要因素是环境温度,一般电池生产厂家要求的最佳环境温度是在20-25℃之间。虽然温度的升高对电池放电能力有所提高,但付出的代价却是电池的寿命大大缩短。据试验测定,环境温度一旦超过25℃,每升高10℃,电池的寿命就要缩短一半。目前UPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电池,设计寿命普遍是5年,这在电池生产厂家要求的环境下才能达到。达不到规定的环境要求,其寿命的长短就有很大的差异。另外,环境温度的提高,会导致电池内部化学活性增强,从而产生大量的热能,又会反过来促使周围环境温度升高,这种恶性循环,会加速缩短电池的寿命。  二、定期充电放电。  UPS电源中的浮充电压和放电电压,在出厂时均已调试到额定值,而放电电流的大小是随着负载的增大而增加的,使用中应合理调节负载,比如控制微机等电子设备的使用台数。一般情况下,负载不宜超过UPS额定负载的60%。在这个范围内,电池的放电电流就不会出现过度放电。  UPS因长期与市电相连,在供电质量高、很少发生市电停电的使用环境中,蓄电池会长期处于浮充电状态,日久就会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低,加速老化而缩短使用寿命。因此,一般每隔2-3个月应完全放电一次,放电时间可根据蓄电池的容量和负载大小确定。一次全负荷放电完毕后,按规定再充电8小时以上。  三、利用通讯功能。  目前,绝大多数大、中型UPS都具备与微机通讯和程序控制等可操作性能。在微机上安装相应的软件,通过串/并口连接UPS,运行该程序,就可以利用微机与UPS进行通讯。一般具有信息查询、参数设置、定时设定、自动关机和报警等功能。通过信息查询,可以获取市电输入电压、UPS输出电压、负载利用率、电池容量利用率、机内温度和市电频率等信息;通过参数设置,可以设定UPS基本特性、电池可维持时间和电池用完告警等。通过这些智能化的操作,大大方便了UPS电源及其蓄电池的使用管理。  四、及时更换废/坏电池。  目前大中型UPS电源配备的蓄电池数量,从3只到80只不等,甚至更多。这些单个的电池通过电路连接构成电池组,以满足UPS直流供电的需要。在UPS连续不断的运行使用中,因性能和质量上的差别,个别电池性能下降、储电容量达不到要求而损坏是难免的。当电池组中某个/些电池出现损坏时,维护人员应当对每只电池进行检查测试,排除损坏的电池。更换新的电池时,应该力求购买同厂家同型号的电池,禁止防酸电池和密封电池、不同规格的电池混合使用。  五、总结  本文通过对UPS电源过程中如何正确的使用和维护蓄电池的讨论,推出了四种解决方法,包括为:保持适宜的环境温度、定期充电放电、利用通讯功能和及时更换废/坏电池  从本文的分析过程,你可以体会到生活中的点点滴滴都是有学问的,只有你细心发现各种元器件的特点,从中你会学到的更多。

    时间:2019-03-12 关键词: 蓄电池 电源技术解析 ups电源

  • UPS电源对电网的影响与消除

      理想的UPS对电网应当是呈现纯阻性,也就是说,UPS的功率性因数最好是1,这样它对于电网就没有任何的污染。但现实情况是,大多数的UPS普遍采用了50Hz的低频可控硅整流器,对市电产生了大量的一个谐波反馈污染。摆在所有用户面前的问题是治理谐波污染,就像我们治理化工厂排放污水一样。谐波造成的危害很大。  谐波危害主要在于:  1、使电动机产生附加损耗和发热、产生脉动转矩和噪音。使电力变压、使电动机产生附加损耗和发热、产生脉动转矩和噪音。使电力变压器线圈发热,加速绝缘老化,寿命缩短、引起附加损耗和噪音。  2、对断路器、漏电保护器、继电器等保护、自控装置产生干扰,造成误动作。  3、使照明设施寿命缩短。  4、造成电流表、电压表、功率表、电能表测量误差。  5、对临近的通讯线路产生静电干扰和电磁干扰。  6、引起配电系统静电补偿电容器发生串/并联谐振。  7、使配电线路损耗增大、发热、缩短绝缘寿命,甚至引起短路、火灾。  8、由于谐波,使电压突变造成电子设备损坏、出现误动作,影响计算机程序正常运行。造成数据丢失,甚至损坏硬件,引起楼宇自动化、消防报警系统、安全防范系统误动作,甚至无法工作。  目前市场上关于治理UPS谐波污染的方式,主要有:6脉冲整流器+输入滤波器;12脉冲整流器;12脉冲整流器+输入滤波器;有源滤波器。这些方式都有一个共同的缺点,那就是先污染后治理。由于UPS采用的是可控硅整流器的结构,不可避免地会造成谐波污染,然后用户被迫再花费大笔资金来治理谐波污染。如果UPS不产生或很少产生谐波污染,那用户就无须花钱来治理它了。  如果要达到同样的指标,还需要加众多的选件例如输入滤波器,12脉冲整流器等,每个额外选件都会进一步降低UPS的整体效率。所以,12脉冲整流器,会降低效率2%,有源滤波器会使系统效率降低4%,因此在实际测量时许多12脉冲UPS的整机效率尚不足88%。很多人在采购UPS时只关注了UPS价格比较,殊不知对UPS的运行成本进行衡量。举例而言,1台HP9330C系列80KVA(64KW)的UPS它的整机效率为95%,而一台12脉冲整流器的效率却仅为88%左右。  在10年的UPS寿命周期内,HP9330C系列UPS所节约的电费64(KW)×(95%-88%)×24(小时)×365(天)×10(年)×1(元/度)=392,448元。耗电会以热量的形式散发出来,这样用户还要支付大量的电费供用户空调制冷,而UPS在不知不觉中为用户节约了近40来万元的电费。  近年来能源和环境保护问题已经引起人们的高度重视,能源和环境也成为了大众话题,UPS减少产生谐波污染和提高机器整机效率不仅为保护环境和节省能源作出了贡献,还将为用户节省大量的电费,提高了经济效益,这也就进一步说明UPS“绿色、低碳”是时代所求。

    时间:2019-03-11 关键词: 电网 电源技术解析 ups电源

  • UPS电源三种在线方式

    UPS电源按其工作原理可分为后备式、在线式以及在线互动式三种。(1)在线式UPS电源在线式UPS电源:这种UPS电源一直使其逆变器处于工作状态,它首先通过电路将外部交流电转变为直流电,再通过高质量的逆变器将直流电转换为高质量的正弦波交流电输出给计算机。在线式UPS在供电状况下的主要功能是稳压及防止电波干扰;在停电时则使用备用直流电源(蓄电池组)给逆变器供电。由于逆变器一直在工作,因此不存在切换时间问题,适用于对电源有严格要求的场合。在线式UPS电源不同于后备式的一大优点是供电持续长,一般为几个小时,也有大到十几个小时的,它的主要功能是可以让您在停电的情况可像平常一样工作,显然,由于其功能的特殊,价格也明显要贵一大截。这种在线式UPS比较适用于计算机、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等行业,因为这些领域的电脑一般不允许出现停电现象。(2)在线互动式UPS在线互动式UPS电源:这是一种智能化的UPS电源,所谓在线互动式UPS,是指在输入市电正常时,UPS的逆变器处于反向工作(即整流工作状态),给电池组充电;在市电异常时逆变器立刻转为逆变工作状态,将电池组电能转换为交流电输出,因此在线互动式UPS也有转换时间。同后备式UPS相比,在线互动式UPS电源的保护功能较强,逆变器输出电压波形较好,一般为正弦波,而其最大的优点是具有较强的软件功能,可以方便地上网,进行UPS的远程控制和智能化管理。可自动侦测外部输入电压是否处于正常范围之内,如有偏差可由稳压电路升压或降压,提供比较稳定的正弦波输出电压。而且它与计算机之间可以通过数据接口(如RS-232串口)进行数据通讯,通过监控软件,用户可直接从电脑屏幕上监控电源及UPS状况,简化、方便管理工作,并可提高计算机系统的可靠性。这种UPS集中了后备式UPS效率高和在线式UPS供电质量高的优点,但其稳频特性能不是十分理想,不适合做常延时的UPS电源。(3)后备式UPS后备式UPS电源:平时处于蓄电池充电状态,在停电时逆变器紧急切换到工作状态,将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出,因此后备式UPS也被称为离线式UPS。后备式UPS电源的优点是:运行效率高、噪音低、价格相对便宜,主要适用于市电波动不大,对供电质量要求不高的场合,比较适合家庭使用。然而这种UPS存在一个切换时间问题,因此不适合用在关键性的供电不能中断的场所。不过实际上这个切换时间很短,一般介于2至10毫秒,而计算机本身的交换式电源供应器在断电时应可维持10毫秒左右,所以个人计算机系统一般不会因为这个切换时间而出现问题。后备式UPS一般只能持续供电几分钟到几十分钟,主要是让您有时间备份数据,并尽快结束手头工作,其价格也较低。对不是太关键的电脑应用,比如个人家庭用户,就可配小功率的后备式UPS。

    时间:2019-03-08 关键词: 电源技术解析 ups电源 在线方式

  • 工业领域对UPS电源的应用要求

    随着各种高端、精密设备大量增加,工业生产正向精细化发展,由此对供电质量提出了越来越高的要求。不仅要求供电的连续性要得到可靠保障,而且对于电源的纯净度更是有着特殊要求。  然而,需要指出的是,在工业领域电力应用中,一方面需要供电的可靠性,另一方面电源设备在运行中又往往受到各种因素的影响,导致供电质量难以得到有效保障,例如,电网污染、自然界的雷电、大容量的电动机启动、功率因数补偿电容器的切换等等,都会直接影响到供电质量,造成电压波动、脉冲乃至供电中断等问题。在此背景下,UPS以其稳压精度高、能够不间断向负载提供纯净电能的优势广泛地应用于工业领域,为工业生产、管理提供了可靠的电力保障。  基于工业应用场合的特殊性,与一般数据机房内应用的UPS相比,工业用UPS在运行环境、实际负载等多个方面具有很大的不同。首先,在工业生产制造过程中,常伴有灰尘、酸雾、高温、噪音、干燥或过湿等各种恶劣的环境条件,同时工业电网环境也极不稳定,经常面临电波扰动、浪涌冲击、峰值下限等多种电网污染。其次,工业用UPS所连接的负载极为复杂,多为电感性负载、电容性负载、波动和高峰值冲击性负载等,对电流的冲击大。因此,综合各方面客观因素来看,在实际应用中,工业用UPS在保证高可靠性、高可用性的基础上,还需要在环境适应性、防护等级、带载能力等多个方面具有出色表现,才能有效应对工业应用场合中恶劣的运行环境、供电环境和负载环境的考验。  目前,在国内工业用UPS领域,各大主流厂商专门针对工业应用场合的特点和实际需求,不断加大研发力度,推出高品质工业用UPS产品,为工业领域智能精密仪器、工业自动化系统等重要设备提供电源保护。其中,艾默生网络能源作为全球领先的动力产品专家,基于深厚的技术积累和长期服务于工业领域的丰富经验,研发创新出了一系列具有卓越性能的工业用UPS产品和解决方案,在工业市场中塑造了强势的品牌影响力。  Industry系列工业用大功率UPS是艾默生网络能源旗下一款具有代表性的设计先进、易于操作和便于维护的高端产品。该系统不仅具备高可靠性、高可用性、智能化等优异性能,并且具有更宽的产品容量范围,在多个方面具有较强的技术优势。  Industry系列UPS采用了艾默生网络能源特有的智能化直接并机均流技术,可确保两台容量相同的UPS能安全可靠地直接并联使用,明显提高了系统的可靠性;具备超强的过载能力以及优导的抗短路输出限流能力,即使在40℃时也能满载安全运行,具有适应工业应用场合的高端品质。在进行工业化设计时,Industry系列UPS重点考虑了应用环境灰尘、高温、高湿的恶劣条件以及工业负载频繁冲击等客观因素,采用了电气隔离、短路保护、电池管理等技术措施,具有较强的环境适应能力和抗电网污染能力。  此外,随着在工业领域享有盛誉的欧洲著名UPS厂商克劳瑞德公司并入EMERSON,也进一步增强了艾默生网络能源为各行业工业生产应用提供卓越动力的实力,克劳瑞德所开发的Synergy(FP-50Z)塞纳系列等UPS产品,在工业领域享有很高的知名度。更为重要得是,在拥有高品质工业UPS的基础上,艾默生网络能源整合旗下供配电设备、智能能耗管理系统以及动力环境监控系统,为工业领域内的行业用户打造了完整的工业动力整体解决方案,用户可以获得一站式、端到端的产品支持和技术支持,全面、高效地满足了工业用户的应用需求。  经过长期以来的技术整合与市场拓展,目前艾默生网络能源已经在工业领域中成功确立了市场主导地位。其基于强大的研发实力、技术优势打造的一系列高品质产品和解决方案,广泛应用于工业领域的电力、钢铁、冶金、石化、制造等各个行业,并在实际运行中经受住了各种考验,凭借出色的性能表现赢得了客户的高度肯定。

    时间:2019-03-07 关键词: 电源技术解析 工业领域 ups电源

  • UPS电源与传统冗余电源的区别

    电源冗余一般可以采取的方案有容量冗余、冗余冷备份、并联均流的N+1备份、冗余热备份等方式。容量冗余是指电源的最大负载能力大于实际负载,这对提高可靠性意义不大。冗余冷备份是指电源由多个功能相同的模块组成,正常时由其中一个供电,当其故障时,备份模块立刻启动投入工作。这种方式的缺点是电源切换存在时间间隔,容易造成电压豁口。并联均流的N+1备份方式是指电源由多个相同单元组成,各单元通过或门二极管并联在一起,由各单元同时向设备供电。这种方案在1个电源故障时不会影响负 载供电,但负载端短路时容易波及所有单元。冗余热备份是指电源由多个单元组成,并且同时工作,但只由其中一个向设备供电,其他空载。主电源故障时备份电源 可以立即投入,输出电压波动很小。UPS是不间断电源(uninterruptible power system)是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。 UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类。 UPS电源类似一台这样的机器,它在市电停止供应的时候,能保持一段供电时间,使人们有时间存盘,再从容地关闭机器。对于一些需要长时间不间 断操作、高可靠的系统,如基站通信设备、*设备、服务器等,往往需要高可靠的电源供应。冗余电源设计是其中的关键部分,在高可用系统中起着重要作用。冗余 电源一般配置2个以上电源。当1个电源出现故障时,其他电源可以立刻投入,不中断设备的正常运行。这类似于UPS电源的工作原理:当市电断电时由电池顶替 供电。冗余电源与UPS的区别主要是由不同的电源同时供电,而UPS则是一个电源供电另一个则随时备用,有需要时自动切换。传统冗余电源接法传统的冗余电源设计方案是由2个或多个电源通过分别连接二极管阳极,以“或门”的方式并联输出至电源总线上。如图1所示。可以让1个电源单独工作,也可以让多个电源同时工作。当其中1个电源出现故障时,由于二极管的单向导通特性,不会影响电源总线的输出。在实际的冗余电源系统中,一般电流都比较大,可达几十A。考虑到二极管本身的功耗,一般选用压降较低、电流较大的肖特基二极管,比如SR1620~SR1660(额定电流16 A)。通常这些二极管上还需要安装散热片,以利于散热。使用二极管的传统方案电路简单,但有其固有的缺点:功耗大、发热严重、需加装散热片、占用体积大。由于电路中通常为大电流,二极管大部分时间处于前向导 通模式,它的压降所引起的功耗不容忽视。最小压降的肖特基二极管也有0.45 V,在大电流时,例如12 A,就有5 W的功耗,因此要特别处理散热问题。现在新的冗余电源方案是采用大功率的MOSFET管来代替传统电路中的二极管。MOSFET的导通内阻可 以到几mΩ,大大降低了压降损耗。在大功率应用中,不仅实现了效率更高的解决方案,而且由于无需节散热器,所以省了大量的电路板面积,也减少了设备的散热 源。应用电路中MOSFET需要有专业芯片的控制。目前,TI、Linear等各大公司都推出了一些成熟的该类芯片。

    时间:2019-03-07 关键词: 电源技术解析 ups电源 传统冗余电源

  • 对UPS电源影响较大的几种市电问题

      市电系统作为公共电网,连接着成千上万各种各样的负载,其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载从电网中获得电能,但是会反过来对电网本身造成影响,恶化电网或局部电网的供电品质,造成市电电压波形畸变或频率漂移。此外意外和人为事故,如地震、雷击、输变电系统断路或短路,都会危害电力的正常供应,从而影响负载的正常工作。这些市电的问题会导致UPS电源发生断电等问题,从而使人们错误地判断是UPS电源出现故障,并没有找到真正的故障原因。  依据电力专家的测试,电网中经常发生并且对电脑、精密仪器和UPS电源产生干扰或破坏的问题主要有以下几种:  1)暂态过电压:  暂态过电压指峰值电压高达20000V,但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其主要原因及可能造成的破坏类似于高压尖脉冲,只是在解决方法上会有区别。  2)电压下陷:  电压下陷指市电电压有效值介于额定值的80%至85%之间的低压状态,并且持续时间达一个到数个周期。大型设备开机,大型电动机启动,或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。  3)电涌:  电涌指输出电压有效值高于额定值110%,而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时,电网因突然卸载而产生的高压。  4)持续低电压:  持续低电压指市电电压有效值低于额定值,并且持续较长时间。其产生原因包括:大型设备启动和应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载。如果您的市电有类似的问题,建议您请电力部门测量电网的频率、波形和电压等参数,以确认市电是否有上述问题。  5)频率偏移:  频率偏移是指市电频率的变化超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行,或由频率不稳定的电源供电所致。  6)电线噪声:  电线噪声是指射频干扰(RFI)和电磁干扰(EFI)以及其它各种高频干扰。马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等,都会引起线噪声干扰。  7)高压尖脉冲:  高压尖脉冲是指峰值达6000v,持续时间从万分之一秒至二分之一周期(10ms)的电压。这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。

    时间:2019-03-07 关键词: 电源技术解析 防雷 ups电源

  • UPS电源的模块化发展趋势探讨

      UPS作为通信机房、基站中电力安全的关键设备,同时也是较大的能耗设备,一直受到极大的关注。随着现代信息化技术的迅猛发展,更多大型IDC机房的涌现,云技术的大量应用,IT及CT机房服务器、计算机类设备对供电质量均提出了更高的要求。  模块化为主流趋势  随着数据中心规模的扩张,能耗的急剧增加,包括运营商在内的用户逐渐通过绿色节能产品或技术来改造或新建数据中心,模块化UPS已经成为UPS的主流发展方向。  模块化UPS历经10多年,其稳定性、可靠性、市场占有率等方面已获得了长足的发展。自模块化UPS的概念提出,就是旨在满足用户对于提高供电系统的可用性、可靠性、可维护性及节能特性等方面的需求,各个厂商一直在不断地研发并推出新的模块化产品。  模块化UPS与传统单机相比,从系统的可靠性、维护性、扩展性、性能参数指标、体积重量、成本等方面,都具有很大的优势,且节能降耗效果显着。国家提倡环保节能的口号越发响亮的同时,绿色节能型模块化UPS备受关注,其输入功率因数达0.999以上,减少了线路损耗,提高了电源利用率;其逆变效率可达98%以上,从而提高了整机工作效率,降低损耗、节约电能。  某运营商相关专家向记者表示,相信模块化UPS在未来几年里依然会作为机房供电系统的主流,随着能源成本持续增加以及用户对数据中心灵活性的要求逐步提高,用户对UPS的可靠性、可用性、节能性、灵活性和易维护性会提出越来越高地要求,模块化UPS才能满足用户的全部需求。  在我国大力发展信息化建设的今天,数据中心成为城市能耗“大户”,在全球IT总能耗中,数据中心就占到了40%。随着产业的快速发展,数据中心的节能减排不仅关乎经济效益,更关乎社会效益。  从机房用电分配的比例上看,以UPS电源为主的电源系统耗电约占到机房总能耗的8%左右,并且UPS会产生电力谐波,对电力系统造成谐波污染,同时产生大量附加损耗。构建一个安全、可靠、绿色、节能的供电环境,是建设低碳通信网络的重要环节。  施耐德电气IT事业部大中华区总裁黄陈宏博士曾表示,绿色数据中心的UPS一定要是模块化的,即新建数据中心要通过模块化来满足现在和以后的业务扩容需求,满足机房能效(PUE)最接近1的需求。  技术变革是挑战  2013年三大运营商在电源设备采购招标中,都提出了不同份额的高压直流电源设备采购需求,业界评论大有高压直流电源逐步替代UPS电源之势,在这种市场背景下,传统UPS厂商都面临很大的挑战。  专家指出,长久以来,UPS市场格局基本明朗,份额绝大部分掌握在艾默生、施耐德电气和伊顿等国外厂商手中,剩下的寥寥份额被国内的科华、科士达、台达等几家企业瓜分,华为、中兴等国内优秀厂商正陆续发力,因此对于各厂商,UPS技术的发展革新尤为关键。  中国电子商会电源专业委员会对UPS电源行业发展建议指出:电源设备企业要加大研发和技术投入,争取达到国际先进的水平。不间断电源是网络、信息建设可靠运行的电源保障,是信息化和国防安全的一个重要设备,因此,本土品牌的不间断电源厂商必须加大技术和研发投入,提升综合实力,制造高质量的不间断电源产品,保障我国经济建设的顺利进行,并且在有条件的情况下,争取出口,获得国际市场份额。  随着电子政务、教育信息化建设深入,医疗、农业等传统行业信息化建设持续升温,中小企业信息化继续呈现蓬勃的生机,IT市场的快速成长等市场的广大需求下,要求各厂商加大技术方面的投入,全方位地满足客户需求,从而形成明显的竞争优势。  记者采访中了解到,对于UPS技术的攻坚点,大致包括以下几个方面。超强过载能力,随着机房和业务数据的不断发展,用户对于突加负载的要求不断增多,要求电源能够实现强大的过载能力,并且要求后期扩展维护方便;小体积紧凑型的设计,机房设计越加规范化,要求电源设备的体积不断减小;人性化的交互界面,许多新产品通过LCD显示更为直接、方便地进行设置,符合使用者的简单便捷操作需求;技术上突破实现输出不降额,从而降低转电池的概率,提高电池寿命。另外,出色的环保、节能特性,效率的提高依然需要技术上的突破。通过提高产品的性能及环保特性,来满足中小机房IT类设备的最新应用,全面提升小功率段塔式UPS商业竞争力。  伊顿电气集团电能质量业务部北亚区产品经理在接受记者采访时表示,UPS电源技术的变革势在必行,特别是对于通信行业。这就要求UPS厂商将目前成熟的新材料、新技术应用到新型的UPS设计上,向用户提供具备性能更稳定、应用更灵活、设备体积更小、重量更轻、运行效率更高、更省电、操作维护更简便等特点的新型UPS系统。  市场尚未饱和  2013年,对于UPS市场是不平凡的一年,高压直流电源对传统UPS的压力不断加大,国内、国际厂商竞争愈发激烈,多家厂商都提出了由单一UPS供应到提供整体解决方案转型迫在眉睫,对于厂商来说是机遇也是挑战。  华为UPS事业部专家在接受采访时认为,UPS市场尚未饱和,市场潜力仍然值得期待。从全球范围来看,发达国家以及经济蓬勃发展的国家的UPS需求都在增长。随着网络带宽的不断提升,大型数据中心快速增长,IT设备量需求不断增加,带来的是持续加大的UPS功率需求。同时,随着数据中心的按需扩容成为一种大趋势,模块化UPS需求也将逐渐增加。  业内人士认为,未来几年行业集中度将进一步提高。随着UPS行业竞争加剧,优胜劣汰的自然规律将加速行业的新陈代谢,使具有较强技术研发实力、较大生产规模和品牌优势的厂商获得更大的扩张机遇与市场空间,行业集中度将进一步提高。  对于UPS产业未来的发展,专家指出,各厂商,特别是对于国内厂商,需认清市场的发展,集中打造高可用性和高效的UPS来满足各个行业领域的需求,推出满足各种大、中、小型的全系列UPS产品,提高机身内部的功率密度,集当前先进的高速CPU多任务处理、新型驱动控制、高速网络通讯等技术为一体的高可靠的、绿色环保的智能化UPS,探索一条区别于传统UPS的智能化发展的新思路。

    时间:2019-03-07 关键词: 电源技术解析 模块化 ups电源

  • UPS电源常用电池的分类与介绍

    在UPS电源应用中常用的电池共有三种:包括开放型液体铅酸电池,免维护电池,镍铬电池,影响电池寿命的因素,不同种类电池也有各自的优点和缺点。现UPS厂家所配的电池一般为免维护电池,下面以免维护电池为主介绍三种电池的特点:  1:开放型液体铅酸电池 此类电池按结构可分为8-10年,15-20年寿命两种。由于此电池硫酸电解会产生腐蚀性气体,此类电池必须安装在通风并远离精密电子设备的房间,且电池房应铺设防腐蚀瓷砖。  由于蒸发的原因,开放电池需定期测量比重,加酸加水。此电池可忍受高温高压和深放电。电池房应禁烟并用开放型电池架。  此电池充电后不能运输,因而必须在现场安装后充电初充电一般需55-90小时。正常每节电压为2V,初充电电压为2.6-2.7v。  2:免维护电池 又名阀控式密封铅酸蓄电池,在使用和维护中需遵循下列原则:  a:密封电池可允许的运行范围为15度-50度,但5度-35度之内使用可延长电池寿命。在零下15度以下电池化学成分将发生变化而不能充电。在20度到25度范围内使用将获得最高寿命.电池在低温运行将获得长寿命但较低容量,在高温运行将获得较高容量但短寿命。  b:电池寿命和温度的关系可参考如下规则,温度超过摄氏25度后,每高8.3度电池寿命将减一半。  c:免维护电池的设计浮充电压为2.3V/节。12V的电池为13.8V。CSB公司建议每节2.25-2.3V。在120节电池串联的情况下,温度高于摄氏25度后,温度每升高一度浮充电压应下调3MV。同样温度每升高一度为避免充电不足电压应上调3MV。放电终止电压在满负荷(

    时间:2019-03-07 关键词: 电源技术解析 ups电源

  • UPS电源急需信息化协助克服难题

    UPS电源行业已经发展了很多年了,随着社会的发展,现在社会高科技的广泛应用,UPS电源也迎来了巨大的发展。UPS电源系统按其应用领域可分为:信息设备用UPS电源系统、工业动力用UPS电源系统二大类别:信息设备用UPS电源系统设备。近几年来UPS电源系统在IT行业发挥着越来越重要的作用, 作为所有电力自动化工业系统设备、远方执行系统设备、高压断路器的分合闸、继电保护、自动装置、信号装置等的交、直流不间断电源设备, 工业动力用UPS电源系统设备。工业动力UPS电源系统设备主要应用于:工业动力设备行业电力、钢铁、有色金属、煤炭、石油化工、建筑、汽车、食品等领域。保证工业自动化动力供给的可靠性。涉及大功率能量变换的电力电子技术、数字化控制技术、交流电源并联冗余技术、有源谐波抑制技术、大功率产品制造技术等, 但工业动力用不间断电源是不间断电源产品中的高端产品。技术复杂,一般的电源企业无法进入该领域,只有已经拥有大功率电力电子技术和系列产品开发、生产、服务能力,并积累相应工业应用经验的企业,才干做好工业动力不间断电源系统的设计、生产、市场服务。 并且还在继续发展。 UPS电源系统设备技术是指依托先进功率转换技术、数字控制技术、高频开关变换技术、脉宽调制技术、电磁兼容技术、冗余并机技术、智能充放电技术、网络技术、驱动技术和新工艺技术等的一门综合技术。UPS电源已从60年代的旋转发电机发展至今天的具有智能化水平的静止式全电子化电路。自主制造能力落后重要的因素是这方面存在一些控制电路专用芯片的所有权问题。另外和我国基础工业的平均水平也有关。虽然国内自主品牌众多, 设计、制造能力相比对落后。多数不间断电源UPS生产厂家对大容量UPS控制技术、维护电路技术、设计水平还未达到能自主灵活设计的水平。但好些不间断电源UPS制造商是以从国外进口零部件在国内组装贴国内品牌参与市场竞争,还有一些UPS制造商只购进主要零部件,国内完成整机结构设计并经组装调试后成为自有品牌的产品。但是80kVA 以下的UPS配置12脉波整流器会使整机价格增加较大,如果要进一步提高上述技术指就需配置12脉波整流器。性能价格比较差而失去价格竞争力。因此,国内市场对国产大容量UPS电源价格水平的认可度较低,从而使国产大容量UPS一时很难找到合适的市场切入点。急需信息化协助克服难题利息也在频繁地变更, 资料利息无法得到有效核算。由于行业竞争激烈、原材料价格不时变化。依照规范利息规范来管理,无法适应市场竞争的需求。导致流动资金紧张。一些企业在生产品时,库存数量大。以传统的管理模式生产为中心,很少与客户沟通与协作,注重企业内部的生产过程和效率,这样的生产其实是面向库存生产,造成生产与市场需求逐渐脱节,供应商、制造商、分销商、零售商和客户依次连接的供应链接点中,随着供应链环节向上游移动,越往上,需求的不稳定性依次增加,预测准确度降低。因此,补充订货及相关信息管理由库存使用者掌握,而库存供应者只是主动接受信息,响应周期长、库存积压风险大。当企业选择大规模生产或者停止某些产品的生产时,其次。无论从短期还是临时看,这些都会直接影响到库存,同时对产品组合的管理手段也会影响企业所提供的产品数量,产品部件的通用性会影响企业的灵活性。然而需求量越多,平安库存的要求也就越高,从而导致了更多的库存。胜利的企业在企业管理制度实施方面具有共同的特点,企业管理制度没有形成规范化体系。企业管理制度规范化建设对企业的作用和意义毋庸置疑。那就是规范性的编制管理顺序和规范性的执行实施顺序,而且是不时的创新、优化过程中,循环升级式地提高管理制度的编制质量和执行力,使制度成为保证企业高效运转的制动器” 行业信息化应用和认识 软件投入相对缺乏。目前,硬件投入偏多。电源行业对于信息化建设的投入大多停留在基础硬件投入上,对现有网络和信息资源的利用不够。特别是电源企业中的中小企业,对于信息化建设还倾向于买些“看得见、摸得着的东西”据有关数据表明,2009年UPS电源行业信息化整体投入大约在2亿左右,其中硬件投入占到总投入的73%软件服务仅占11%硬件系统无法发挥出应有的效用,没有软件系统的支持。因此,信息化建设方面,电源行业的企业在信息化建设上,要坚决摒弃“信息化建设就是买设备”想法,做到统筹规划,防止信息化资源的盲目投入和浪费。系统管理软件缺乏。由于我国的UPS电源制造业,专业系统众多。先期的发展阶段主要是照搬国外的技术和管理,技术是顺序性的东西,学来即用,不会发生水土不服,但管理是由生产环境和诸多因素混合在一起的学来并不一定时用,所以虽经过多年的信息化建设,目前整个UPS电源行业仍处于专业系统众多而系统管理软件缺乏的局面,生产自动化系统的应用是电源行业软件应用的主体,对于电源行业的产、输、配、售环节的过程监控有余,但对于企业的管理决策的支持能力则严重不足。很多电源企业都投入了大量资进行企业信息化建设,信息化“激进缺乏、激进有余”目前。信息基础建设已经初具规模,应用系统的推广也极大地提高了企业的反应速度和员工的工作效率,有效地支撑了企业业务的发展和壮大。然而随着电源行业近几年的高速发展,企业规模的扩展和管理级别的提升,企业的管理需求同软件功能之间的矛盾日益突出,现有的信息系统越来越突显出它缺乏,加之一些企业管理模式基础单薄、管理不到位、生产和管理不规范,缺乏正确的思想方法,对信息化的作用和目标不明确,所以致使建立起来的一些应用系统达不到预期效果,有的甚至导致半途而废。一方面是顺应时代潮流信息化管理势在必行,一方面是信息化建设达不到预期效果。因此电源企业信息化在两种思潮的左右下,形成了对信息化“激进缺乏、激进有余”状况。

    时间:2019-03-07 关键词: 电源技术解析 ups电源

  • 浅谈UPS电源的基本常识和注意事项

      UPS的功能与作用  UPS是不间断电源(UninterruptiblePowerSystem)的英文名称的缩写,它伴随着计算机的诞生而出现,是计算机常用的外围设备之一。实际上,UPS是一种含有储能装置,并以逆变器为主要组成部分的恒压恒额的不间断电源。UPS在其发展初期,仅被视为一种备用电源。后来,由于电压浪涌、电压尖峰、电压瞬变、电压跌落、持续过压或者欠压甚至电压中断等电网质量问题,使计算机等设备的电子系统受到干扰,造成敏感元件受损、信息丢失、磁盘程序被冲掉等严重后果,引起巨大的经济损失。因此,UPS日益受到重视,并逐渐发展成一种具备稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压浪涌等功能的电力保护系统。  目前在市场上可以购买到种类繁多的UPS电源设备,其输出功率从500VA到3000kVA不等。当有市电供给UPS的时候,UPS对市电进行稳压(220V±5%)后为计算机供电。此时的UPS就是一台交流市电稳压器,同时它还向机内电池充电。因UPS设计的不同,UPS适应的范围也不同,UPS输出电压在±10-15%的变化一般属正常的计算机使用电压。当市电异常或者中断时,UPS立即将机内电池的电能通过逆变转换供给计算机系统,以维持计算机系统的正常工作并保护计算机的软硬件不受损失。  UPS的分类与特点  UPS电源按其工作方式可分为后备式和在线式两大类,按其输出波形又可分为方波输出和正弦波输出两种。后备式UPS电源在市电正常供电时,市电通过交流旁路通道再经转换开关直接向负载提供电源,机内的逆变器处于停止工作状态。这种UPS电源在实质上相当于一台稳压性能极差的市电稳压器。它除了对市电电压的幅度波动有所改善外,对市电电压的频率不稳、波形畸变以及从电网串入的干扰等不良影响基本上没有任何改善。只有当市电供电中断或低于170V时,蓄电池才对UPS的逆变器供电,并向负载提供稳压、稳频的交流电源。后备式UPS电源的优点是运行效率高、噪音低、价格相对便宜,主要适用于市电波动不大、对供电质量要求不高的场合。  在线式UPS电源在市电正常供电时,首先将市电交流电源变成直流电源,然后进行脉宽调制、滤波,再将直流电源重新变成交流电源,即它平时是由交流电经整流后又以逆变器方式向负载提供交流电源。一旦市电中断,立即改由蓄电池以逆变器方式对负载提供交流电源。因此,对在线式UPS电源而言,在正常情况下,无论有无市电,它总是由UPS电源的逆变器对负载供电,这样就避免了所有由市电电网电压波动及干扰带来的影响。显而易见,在线式UPS电源的供电质量明显优于后备式UPS电源,因为它可以实现对负载的稳频、稳压供电,且在由市电供电转换到蓄电池供电时,其转换时间为零。方波输出的UPS电源带负载能力差(负载量仅为额定负载的40-60%),不能带电感性负载。如所带的负载过大,方波输出电压中包含的三次谐波成份将使流人负载中的容性电流增大,严重时会损坏负载的电源滤波电容。正弦波输出的UPS电源的输出电压波形畸变度与负载量之间的关系没有方波输出UPS电源那样明显,负载能力相对较强,并能带微电感性负载。不管那种类型的UPS电源,当它们处于逆变器供电状态时,除非迫不得已,一般不要满载或超载运行,否则会使UPS电源的故障率明显增多。  UPS与负载的匹配  有的UPS用瓦(W)或者千瓦(kw)来表示其输出功率,如500W、1kw等;有的UPS用伏安(VA)或者千伏安(kVA)来表示其输出功率大小,如3000VA、5kVA等。VA与W的一般换算关系为:瓦是伏安的0.8倍,如3kVA=2.4kw。UPS是线负载供电用的,每一种UPS都有特定的输出功率能力。如3kVA的UPS,其最大输出功率是3kVA或者2.4kw,此时就要求接到这台UPS上的设备的耗电功率总和不能超过2.4千瓦。通常设备都标明了耗电功率(或者额定功率),此时就应当使所有接到UPS上的设备的额定功率加起来不超过UPS的输出功率,这种方法通常就叫做UPS输出功率与负载耗电功率的匹配。但有些设备的启动功率是额定功率的3-5倍(例如打印机的额定功率为200W,则在计算负载匹配时要按5×200W=1000W进行折算)。除了打印机以外的其他计算机外部设备,通常启动功率略大于额定功率,故考虑匹配时最好按UPS输出功率的80%进行负载匹配。  标准的UPS未加外接电池前,在它的输出功率与负载耗电功率完全匹配(即全负载)的情况下,一般从市电中断时算起可供电约6-10分钟(具体数值每个型号的UPS说明书上都有记载)。如果以负载耗电功率只有UPS输出功率的一半计算(习惯叫半负载或者50%负载率,如1000W的UPS接入500W的负载),则可供电12-25分钟,不同负载量时的UPS供电时间大约可参照负载减半时间加倍的方式计算。使用注意事项正确使用UPS电源,不但可以减少UPS发生故障的机会,而且能够有效地延长其使用寿命。  平常应当注意以下几点:  (1)使用UPS电源时,应严格遵守厂家的产品说明书的有关规定,保证UPS所接市电的火线、零线顺序符合要求。  (2)配备UPS的主要目的是防止由于突然停电而导致计算机丢失信息和破坏硬盘,但有些设备工作时是并不害怕突然停电的(如打印机等)。为了节省UPS的能源,打印机可以考虑不必经过UPS而直接接入市电。如果是网络系统,可考虑UPS只供电给主机(或者服务器)及其有关部分。这样可保证UPS既能够用到最重要的设备上,又能节省投资。  (3)不要超负载使用UPS。UPS电源的最大负载量应该是其标称负载量的80%(如1000w的UPS,按80%负载率即800W去匹配负载:1000VA的UPS按80%换算成800W之后再按80%负载率即640W去匹配负载)。如果超载使用,在逆变状态下,常造成逆变三极管的击穿。此外,在使用UPS时,严禁接诸如日光灯之类的感性负载,而只能接纯电用或较小的电容性负载。  (4)开关机时应当注意开关机的顺序:开机时先开UPS,稍后(最好是滞后1-2分钟,让UPS充分进入工作状态)再开通负载的电源开关,而且负载的电源开关要一个一个地去开通:关机时顺序正好相反,先一个一个地关掉负载的电源开关,再关掉UPS。UPS要长期处于开机状态,而计算机等负载则每次要用才开机,用完后只要关掉计算机等负载的电源开关即可。  (5)不要频繁关闭和开启UPS电源。  一般要求在关闭UPS电源后,至少要等待6秒钟后才能再开启UPS电源,否则,UPS电源可能处于“启动失败”的状态,即UPS电源处于既无市电输出又无逆变器输出的不正常状态。  (6)UPS内电池内的电能有可能因某种原因而耗尽或者接近耗尽。为了补偿电池能量和提高电池寿命,UPS要进行及时的、较长时间的连续充电(通常不少于48小时,可以带或者不带负载),以避免由于电池衰竭而引起故障。新购置或存放很久的UPS,在使用前,应先充电12小时。长期存放不用的UPS,每隔3个月,充电12小时,若处于高温地区,每隔2个月充电一次。UPS不充电就使用,会损坏蓄电池。

    时间:2019-03-07 关键词: 电源技术解析 ups电源

  • 探讨:工业领域对UPS电源应用要求

    随着各种高端、精密设备大量增加,工业生产正向精细化发展,由此对供电质量提出了越来越高的要求。不仅要求供电的连续性要得到可靠保障,而且对于电源的纯净度更是有着特殊要求。然而,需要指出的是,在工业领域电力应用中,一方面需要供电的可靠性,另一方面电源设备在运行中又往往受到各种因素的影响,导致供电质量难以得到有效保障,例如,电网污染、自然界的雷电、大容量的电动机启动、功率因数补偿电容器的切换等等,都会直接影响到供电质量,造成电压波动、脉冲乃至供电中断等问题。在此背景下,UPS以其稳压精度高、能够不间断向负载提供纯净电能的优势广泛地应用于工业领域,为工业生产、管理提供了可靠的电力保障。基于工业应用场合的特殊性,与一般数据机房内应用的UPS相比,工业用UPS在运行环境、实际负载等多个方面具有很大的不同。首先,在工业生产制造过程中,常伴有灰尘、酸雾、高温、噪音、干燥或过湿等各种恶劣的环境条件,同时工业电网环境也极不稳定,经常面临电波扰动、浪涌冲击、峰值下限等多种电网污染。其次,工业用UPS所连接的负载极为复杂,多为电感性负载、电容性负载、波动和高峰值冲击性负载等,对电流的冲击大。因此,综合各方面客观因素来看,在实际应用中,工业用UPS在保证高可靠性、高可用性的基础上,还需要在环境适应性、防护等级、带载能力等多个方面具有出色表现,才能有效应对工业应用场合中恶劣的运行环境、供电环境和负载环境的考验。目前,在国内工业用UPS领域,各大主流厂商专门针对工业应用场合的特点和实际需求,不断加大研发力度,推出高品质工业用UPS产品,为工业领域智能精密仪器、工业自动化系统等重要设备提供电源保护。其中,艾默生网络能源作为全球领先的动力产品专家,基于深厚的技术积累和长期服务于工业领域的丰富经验,研发创新出了一系列具有卓越性能的工业用UPS产品和解决方案,在工业市场中塑造了强势的品牌影响力。Industry系列工业用大功率UPS是艾默生网络能源旗下一款具有代表性的设计先进、易于操作和便于维护的高端产品。该系统不仅具备高可靠性、高可用性、智能化等优异性能,并且具有更宽的产品容量范围,在多个方面具有较强的技术优势。Industry系列UPS采用了艾默生网络能源特有的智能化直接并机均流技术,可确保两台容量相同的UPS能安全可靠地直接并联使用,明显提高了系统的可靠性;具备超强的过载能力以及优导的抗短路输出限流能力,即使在40℃时也能满载安全运行,具有适应工业应用场合的高端品质。在进行工业化设计时,Industry系列UPS重点考虑了应用环境灰尘、高温、高湿的恶劣条件以及工业负载频繁冲击等客观因素,采用了电气隔离、短路保护、电池管理等技术措施,具有较强的环境适应能力和抗电网污染能力。此外,随着在工业领域享有盛誉的欧洲著名UPS厂商克劳瑞德公司并入EMERSON,也进一步增强了艾默生网络能源为各行业工业生产应用提供卓越动力的实力,克劳瑞德所开发的Synergy(FP-50Z)塞纳系列等UPS产品,在工业领域享有很高的知名度。更为重要得是,在拥有高品质工业UPS的基础上,艾默生网络能源整合旗下供配电设备、智能能耗管理系统以及动力环境监控系统,为工业领域内的行业用户打造了完整的工业动力整体解决方案,用户可以获得一站式、端到端的产品支持和技术支持,全面、高效地满足了工业用户的应用需求。经过长期以来的技术整合与市场拓展,目前艾默生网络能源已经在工业领域中成功确立了市场主导地位。其基于强大的研发实力、技术优势打造的一系列高品质产品和解决方案,广泛应用于工业领域的电力、钢铁、冶金、石化、制造等各个行业,并在实际运行中经受住了各种考验,凭借出色的性能表现赢得了客户的高度肯定。

    时间:2019-03-07 关键词: 电源技术解析 工业领域 ups电源

  • 中国UPS电源应用前景分析

      近几年,境外电源主要供应商逐渐看好中国电子电源市场,纷纷把重点转向中国内地。在UPS电源产品方面有山特、APC、爱克赛、梅兰日兰、三菱等;在通信开关电源方面有山特`爱立信、西门子、美国的Vicor、腾讯科技、朗讯、日本的新电元等。中国台湾地区的电源生产厂商也在内地设厂生产,如台达公司在东莞、上海、天津都设立了工厂。  目前,跨国公司在国内电源市场占有主导地位,如:艾默生(Emerson)、APC、梅兰日兰、伊顿爱克赛,新近进入国内市场的有:荷兰海泰克、ActivePower公司、施恩禧(S&C)。现在中国本土也已形成一批超亿元的电源企业,如:中兴通讯、厦门科华、武汉洲际、烟台东方电子信息集团等,他们有较强的技术力量和开发能力。UPS电源技术也向着多功能、大功率、集成化的方向发展,其中UPS电源行业中的厦门科华、冠军、科士达、易事特、捷益达等一批民营企业领跑国内UPS市场。  电力电子电源按产品名称分类主要有,第1类:开关电源,包含AC/DC开关电源、DC/DC开关电源、充电器等。第2类:不间断电源(UPS),包含ACUPS和DCUPS等。第3类:逆变器,包含普通逆变器、LCD背光逆变器、太阳能逆变器等。第4类:变频器,包含普通变频器、等。第5类高压变频器:其它如交流稳压电源、中频感应加热电源、高压电源、电力机车电源等。  科技部近期设立了2亿元的电力电子项目专项资金,国家发改委专门在近期发文启动专项课题,用于推进电力电子技术和产业的发展,包括应用装置的产业化,重点围绕节能、交通、电力、冶金等领域需求,支持应用具有自主知识产权芯片和技术的电力电子装置,节能型不间断电源和新型的电力优化装置显然就是典型的支持对象。所有能源的应用70%以上需要经过电力电子变换装置,然后再给负载。电力电子电源是节能减排的有力手段,同时也是保证信息安全、工业自动化的基石,例如,变频器的应用将使得电机性负载大幅度节能,不间断电源UPS的应用将有效保证信息设备的可靠运行、工业化制造水平的提升,开关整流器是所有网络、通信系统能源心脏。信息和工业自动化水平的发展,与电力电子电源技术的发展紧密相关。

    时间:2019-03-06 关键词: 应用前景 电源技术解析 ups电源

  • UPS电源的实时监控系统简析

      衡量UPS系统安全性能的指标中,有两个指标尤其重要:一个是系统的可靠性,另一个则是可用性。作为提高电源系统质量的主要设备,UPS系统本身的可靠性、可用性,是衡量UPS系统性能最重要、最根本的指标。这里对影响UPS可用性的因素进行详尽的剖析,从而得出通过采用先迸UPS智能管理技术来提高系统可用性的有效方法。新的UPS管理技术及产品,对提高UPS系统的可用性具有重要的意义。  从系统可用性的定义可以看出,提高UPS系统可用性有两个途径:一是提高系统可靠性,即延长平均无故障时间MTBF,另一途径则是降低平均故障修复时间 MTTR。从UPS系统平均故障修复时间MTTR与UPS系统可用性的关系可以看出,缩短平均故障修复时间MTTR对提高系统可用性具有更明显的作用。  这里通过一个具体的案例详细分析平均故障修复时间MTTR的构成。所分析的案例是一台80kVA的UPS系统。如果这样的UPS系统发生故障,通常是需要厂商专业技术人员才能进行维修的。对于这样一个系统,众多厂商纷纷提出了“4小时响应”、“24小时修复”等服务承诺。但值得注意的是,这些时间并非真正的故障恢复时间。首先,所谓的“4小时响应”,通常仅仅是指厂商方面的工程师在得到用户的通知到做出上门维修计划的时间,离真正故障修复还有相当的距离,而“24小时修复”则会有很多的附加条件,如发生故障的设备所在地有无工程师、备件等条件。其实,真正的故障修复时间与整个故障修复过程的每个环节都有紧密的联系。  下面就上述UPS系统故障案例的修复时间进一步地按实际分段加以详细分析时发现,一次故障修复时间由以下时间段构成:  故障报警通知时间。从故障发生到用户发现故障的时间,用T1表示。  厂商反应时间。用户将故障信息反馈给厂商的售后服务部门,到厂商售后服务工程师与用户沟通,做出上门维修计划的时间,用T2表示。  故障初步判断时间。厂商售后服务工程师通过电话等方式与用户沟通,了解故障现象和故障过程,对故障做出基本判断的时间,用T3表示。  上门服务时间。从厂商售后服务工程师通过电话等方式与用户沟通对故障做出基本判断后到上门服务的时间,用T4表示。  故障排除时间。从厂商售后服务工程师上门服务,到故障排除的时间,用T5表示。  1.首先来分析第一段时间——故障报警通知时间T1  看起来这段时间应该是很短,但是实际上它存在极大的不确定性。首先,由于中、大容量的UPS一般安装放置在专用的电源机房,由于噪音、安全等原因,电源机房平时一般无人值守。因此,如果UPS发生故障往往要等到故障产生严重后果后才会被用户发现,同时,由于UPS系统作为强电设备,需要具有专业知识、经过专门培训的人员才能进行日常的维护操作,所以在出现故障后也需要专业人员到现场进行评估、判断,然后才能进行相应的操作,这一因素也制约了故障通知的速度。正是由于上述原因,加上空间距离及专业知识方面的不确定因素,UPS的故障通知时间T1也就变得具有很大的不确定性,使它可能成为降低系统可用性的一个重要因素。  有这样一个具体的实际案例。天津某银行数据中心,使用了1台125kVA的UPS为数据中心供电,UPS系统安装在数据中心地下2层,平时无人值守。一天上午10点,UPS系统突然出现10s的短暂停电,导致整个数据中心瘫痪。经工程师现场检查发现,UPS其实并无任何硬件故障,只是在故障发生时运行在旁路状态,经查阅UPS运行历史记录发现,当时市电正好发生10s的短暂故障停电,由于UPS运行在旁路状态,相当于市电向负载直接供电,所以市电停电直接影响到负载。但进一步检查发现,UPS实际上在两天以前就已经处于旁路状态,其原因是大容量负载启动导致的过载并锁定在旁路状态(UPS设置运行模式),尽管当时UPS已经发出了声音报警信号,由于空间距离的原因,工作人员并末听到报警声讯,所以直到发生严重的后果以后才发觉。从这个案例可以看到,通常认为并不重要的故障通知时间T1竟然长达两天。由于乃存在较大的不确定性,实际上对MTTR具有很大的影响,它可能是导致UPS系统可用性降低的重要原因。  2、再来看看第二段时间——厂商的反应时间T2  由于中、大容量UPS的维修需要专业的知识及技能,通常需要由厂商技术人员完成,这段时间的长短反映了厂商对售后服务的重视程度及能力。不同的厂商分别为不同的产品提供5×8(每周5天,每天8h的法定工作时间内)、7×24(每周7天,每天24h全天候)的售后服务响应。  3、再看看第三段时间——故障初步判断时间T3  为了加快故障修复速度,厂商售后服务工程师在提供上门维修服务之前,通常需要通过电话等通信手段与用户进行沟通,了解故障现象,通过用户得到UPS系统的故障状态和相关信息。这一工作非常重要,故障初步判断对准备接下来的故障现场修复起着指导作用。这段时间的长短与很多因素有关,这些因素包括:用户维护水平和故障前系统的运行状况、售后服务工程师的技术能力和沟通能力、产品智能管理和使用的方便程度、是否人性化等。譬如,用户对UPS系统越了解,用户运行维护人员的技术水平越高,故障初步判断时间就越短。除了用户、售后服务工程师的技术能力对T3具有很大的影响外,沟通能力等非技术因素往往成为决定T3长短的重要因素,用户与售后服务工程师的方言、语言表达习惯甚至性格等非客观因素的差异和售后服务工程师的沟通技巧等,都会对沟通的有效性产生直接的影响,从而影响T3的长短。  4、再看看第四段时间——上门服务时间T4  厂商工程师上门服务时间受到空间距离、天气情况、交通状况等条件的影响,但是相对容易控制,在进行MTTR分析时,可以作为相对稳定的参数处理。  5、最后,再看看第五段时间——故障排除时间T5  这段时间除了与售后服务工程师的技术水平有关外,还直接受到第三步故障初步判断结果的影响。由于故障初步判断的失误,可能导致带到现场的备件不能满足维修的需要,从而使故障不能很快得到修复。另外,UPS系统的结构设计也会对故障排除时间几有很大程度的影响。例如,有些厂商的UPS采用模块化设计,其故障部件的更换时间大为缩短,也有些厂商是采用所谓“N+1”的模块化加冗余配置技术,这就更加大大缩短故障的修复时间T5。  综上所述,在影响故障修复时间的各个阶段中,除了厂商的服务标准和工程师的技术水平对故障修复时间具有重要的影响外,故障报警通知、故障初步判断等环节,由于其容易受到众多非确定因素的影响,具有很大的不确定性,同时又不为大家所重视,所以往往成为延长故障修复时间MTTR的主要原因。  为了有效缩短T1(故障报警通知时间)、T3,(故障初步判断时间)和T5(故障排除时间),首先,UPS系统必须有故障远程报警的功能,UPS系统能在故障发生时,通过各种有效的远程报警手段,向不在现场的系统运行维护人员及时报告故障信息,其次,售后服务工程师能通过直接、客观的手段了解故障情况,从而得到有关故障的正确、完整的信息,避免由于人为因素造成的信息失真、缺漏。  要想使UPS系统具备远程报警、远程测试、故障远程诊断和远程修复等新的功能,这就要借助电源管理的新技术(包括一系列的附件、软件产品)才能实现。以下进一步介绍采用这些电源管理技术后的故障修复过程,从中不难看出,电源管理技术对UPS系统的可用性正在产生深远的影响。给UPS系统装备上新的远程报警管理卡,系统管理员可以对这种远程报警卡进行设置。系统管理员设置好了以后,远程报警管理卡便能够根据系统管理员的设置定期对UPS自动进行检测。当远程报警管理卡检测到系统的潜在问题或者故障发生时,会立即自动通过电话、寻呼、网络邮件、手机短信等方式向运行维护人员发出报警通知,避免故障的发生或者及时将故障警报通知厂商售后服务部门,从而将报警时间T1缩短到“分钟级”。UPS系统维护人员在得到报警通知后,立即通知厂商售后服务人员,厂商售后服务工程师能通过电话网络、Internet,直接对故障UPS进行访问、远程检测和远程故障诊断,以及下载UPS运行参数、运行历史记录等,这一切都由售后服务工程师直接进行,无需用户的参与,避免了人为因素的干扰,使得对故障的初步判断更为准确,这可大大缩短故障初步判断时间T3,也为缩短故障排除时间T5奠定基础。在判断清楚故障情况后,售后服务工程师就可以根据情况进行处理,如果故障仅仅是由于系统的某些参数设置不当,则只需要对UPS系统相应的参数进行远程调整就可以完成故障排除,如果需要上门排除故障时,工程师就可以直接携带备件进行上门维修。由于故障初步判断相对准确,故障排除时间T5也相应缩短。整个平均故障恢复时间MT

    时间:2019-03-06 关键词: 监控系统 电源技术解析 ups电源

  • 一种基于实时操作系统μC/OS-II的嵌入式UPS系统控制方案

    一种基于实时操作系统μC/OS-II的嵌入式UPS系统控制方案

      针对数字化UPS,给出了系统总体设计框图,为提高系统控制程序的实时性,提出一种基于实时操作系统μC/OS-II的嵌入式UPS 系统控制方案。通过对UPS控制系统结构与功能的分析,实现了μC/OS-II在TMS320LF2407A上的移植,对UPS系统控制项目以任务的形式进行设计并实现调度,给出了部分参数设定和主程序清单。实验结果证明,本文的设计有效的增强了系统控制软件的模块性、实时性,提高了系统运行的可靠性与稳定性。  1 引言  随着信息技术的发展,不间断应急电源(UPS)向着数字化、智能化、网络化、大容量多机冗余化和绿色化的方向发展。高性能专用DSP芯片为UPS的数字化提供了良好的硬件基础,而嵌入式实时软件操作系统是数字化产品的核心。  针对数字化UPS,本文给出了一种基于实时多任务操作系统μC/OS-II 的系统控制设计。设计采用μC/OS-II为内核,实现其在TMS320LF2407A上的移植,通过对UPS控制系统结构与功能的分析,各部分控制功能划分为不同优先级的任务来调度实现,给出了部分参数设定和主程序清单。实践证明,基于μC/OS-II 的数字化UPS 系统提高了控制系统的实时性以及系统运行的可靠性及稳定性。  2 数字化UPS控制系统结构  TMS320LF2407A 是TI 推出的专门针对工业控制领域的16 位高性能微控制器,其运算速度高、片内资源丰富,能够很好的满足数字化UPS电源控制系统功能的需要。数字化UPS 系统总体设计框图如图1 所示,虚线框内为主控制模块,按功能划分为A/D转换、PWM(Pulse Wide Modulate)逆变控制、锁相控制、保护控制、键盘及液晶显示、通信接口、实时时钟等功能模块。图 1 数字化UPS系统总体框图  (1)A/D转换:完成对市电输入的交流电压、电流信号、逆变输出的交流电压、电流信号、电池电压和电流信号的采样,是系统数字化控制实现以及UPS远程监控功能的基础。根据LF2407A A/D转换电平要求,被采样信号必须通过信号检测模块变换为0~3V直流电平。为提高系统性能,对输入/输出电压、电流进行瞬时值采样,采样频率为10kHz.  (2) PWM 逆变控制:PWM 逆变控制算法是UPS系统控制的核心算法,它决定了UPS系统输出性能。  逆变算法利用LF2407A 强大的数值运算性能以及高速计算能力实时在线计算出PWM信号脉宽,然后由A事件管理模块(EVA)的全比较单元输出4 路带死区控制的PWM 信号(PWM1~4),这4 路PWM 信号经隔离驱动模块驱动逆变器。  (3) 锁相控制接口:利用LF2407A的事件捕获端口CAP1 和CAP2,将市电输入和逆变输出经降压及波形变换后送入CAP1 和CAP2,由LF2407A 通过软件锁相环算法实现逆变输出电压与市电电压的同频同相。  (4) 通信接口:为实现对UPS 的实时监控功能,主机需对UPS电源的各模拟参量采样数据及表示工作状态的开关量数据进行实时高速采集。利用LF2407A的SCI 异步通讯接口,采用RS-485 物理标准协议,实现UPS与主机的远程通讯,以便对UPS设备状态、各项参数及故障信息进行查询。  (5) 键盘操作及液晶显示:提供人机对话平台,用户通过键盘操作可设置运行模式、设备通信地址等信息;液晶显示屏以图文方式显示工作状态和参数信息,提供可视化菜单。  (6) 实时时钟:利用串行外设接口SPI 实现与LF2407A控制器的通信,为整个系统提供统一、标准的时钟基准,另外,利用时钟芯片的存储器来存储系统掉电保护参数。  3 μC/OS-II在LF2407A上的移植  μC/OS-II的硬件和软件体系结构如图2所示。图2 μC/OS-II的硬件和软件体系结构图  要使μC/OS-II正常运行,LF2407A满足以下要求:处理器的C编译器能产生可重入代码,支持可扩展和可链接汇编语言模块;用C语言就可打开和关闭中断;处理器支持中断,并能产生定时中断;处理器有将堆栈指针以及其他CPU寄存器的内容读出、并存储到堆栈或内存中去的指令。  由于μC/OS-II 是源码公开的操作系统,且其结构化设计便于把与处理器相关的部分分离出来,因此μC/OS-II在LF2407A处理器上移植的主要工作是修改与处理器相关部分的代码。由图2 可以看出,它们主要集中在三个文件中:头文件OS_CPU.H、C 文件OS_CPU_C.C、汇编文件OS_CPU_A.ASM.  (1) 修改OS_CPU.H:其中包含两部分的代码,数据类型定义代码和与处理器相关的代码。LF2407A的堆栈数据类型定义为:typedef unsigned intOS_STK;所有的堆栈用OS_STK 声明,地址由高向低递减,OS_STK_GROWTH设置为1.  OS_CPU.H 剩下部分是移植必须定义底层函数的声明,为使低层接口函数与处理器状态无关,同时使任务调用相应的函数不需知道函数位置,采用软中断指令SWI作为底层接口,使用不同的功能号来区分各函数。其定义格式如下:  __swi (0x00) void OS_TASK_SW(void);//任务切换函数  其中,swi 为软中断标志,0x00 是分配的中断号,OS_TASK_SW 是函数名,两个void 分别表示返回类型和参数类型。其它的底层函数接口定义与此相似。  (2)修改OS_CPU_C.C:初始化任务堆栈函数和软中断函数的实现。修改OSTaskStkInit()函数,代码如下:  OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void*pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT16U opt)  { 模拟带参数(pdata)的函数调用;定义任务堆栈;使用满栈递减方式初始化任务堆栈结构;返回堆栈结构;}  软中断函数的实现:  void SWI_Exception(int SWI_Num, int *Regs)  { /*根据不同Num 值(功能号)跳转到不同的底层服务函数地址,如:*/ case 0x00:任务切换函数OS_TASK_SW;}  (3)修改OS_CPU_A.S:包括4 个简单的汇编语言函数:OSStartHighRdy():使就绪态任务中优先级最高的任务开始运行;OSCtxSw():实现任务级的任务切换功能;OSIntCtxSw():在中断级实现任务间的切换;OSTickISR():时钟节拍中断服务子程序。  4 数字化UPS任务设计及调度  控制软件主程序流程图如图3 所示。通过对UPS控制系统结构与功能的分析,各部分控制功能划分为不同优先级的任务,由μC/OS-II实时内核进行调度,实现多任务并行执行。图 3 主程序流程图  (1)数字化UPS 任务设计:如表1 所示,采用层次化、模块化的设计思想,根据各个任务的重要性和实时性,把用户程序分成9 个不同优先级的任务,包括数据采集及PWM 波计算、锁相同步、通信处理、系统参数计算、系统状态检测及处理、键盘扫描、键盘处理、液晶显示、空闲任务。任务越重要,实时性越强,任务优先级越高。空闲任务不执行任何功能,一直处于就绪状态,只有其他任务空闲时才执行。表1 数字化UPS任务功能及其描述  (2) μC/OS-II 任务调度:完成任务在运行态、就绪态、挂起态、休眠态以及中断态之间的转换,是实时多任务操作系统运作的核心功能,流程如图4所示。μC/OS-II 的任务调度是基于优先级的抢占式调度算法,系统共有9个任务和3个中断。系统在任务控制块(OS_TCB)中分配一个字(OSTCBPrio)来表示每个任务的优先级,数值越小优先级越高。当发生任务调度时,系统通过任务就绪表查找到优先级最高的任务后,调用函数OS_TASK_SW()完成任务切换。  (3) 数字化UPS 中断:设计3 个硬件中断,一个是AD 采样中断,优先级最高,采用自适应频率方式每周期采样32 个点;另一个是系统时钟节拍中断,优先级次之,每10ms中断一次作为系统时钟;最后是通信中断,优先级低,当接收到外部数据时,便发生中断并对接收的数据进行处理。  (4)任务间通信与同步:采用访问共享数据资源的方式实现多任务间的通信,采用信号量进行任务间的同步。为实现任务间的同步,本软件系统建立了3个信号量:  数据计算信号量OSPWMCntSem,用于任务1和数据采集PWM 波计算子程序通信。每完成一次中断采样便发出这个信号量,告诉任务1对 采集数据和PWM波进行计算处理。图4 任务调度流程图。  通信信号量OSComSem,用于任务3 和通信中断子程序进行通信。一旦接收到上位机发过来的信号,中断子程序就发出这个信号量,告诉任务4对接收数据进行处理。  键盘信号量OSKeySem,用于任务6 和任务7 通信,一旦扫描到有键按下则发出该信号量告诉任务7做键盘处理。  (5) μC/OS-II主程序框架:调用任何服务之前,μC/OS-II 要求首先调用系统函数OSInit()初始化所有变量和数据结构,同时建立一个空闲任务。多任务的启动通过OSStart()实现,但启动前至少需建立一个应用任务。当调用OSStart()时,OSStart()从任务就绪表中找出用户建立的优先级最高任务的任务控制块,然后调用任务启动函数,接下来就完全交给实时操作系统来管理,实时内核不断地对任务进行切换调度,管理各个应用任务和系统资源。系统主程序清单如下:  5 实验结果  根据前述控制系统设计,成功研制了一台3.75KVAUPS 样机。以下为该样机实时性、可靠性、稳定性测试运行情况,测试设备与仪表包括:泰克TDS3043B 数字示波器、Gad-2016 失真度测试仪、FLUKE189 数字万用表、FLUKE36 钳型电流表、红外线温度计、负载三相3KW 灯泡(约3.75KW炉丝)。(1)市电输入380V,负载变化:输出相电压稳定度220V±1%,U 相

    时间:2019-03-05 关键词: 电源技术解析 ups电源 数字化ups

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